Linux内核多线程（四）

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我是靠谱客的博主任性黑猫，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Linux内核多线程（四），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

自己创建的内核线程，当把模块加载到内核之后，可以通过：ps –ef 命令来查看线程运行的情况。通过该命令可以看到该线程的pid和ppid等。也可以通过使用kill –s 9 pid 来杀死对应pid的线程。如果要支持kill命令自己创建的线程里面需要能接受kill信号。这里我们就来举一个例，支持kill命令，同时rmmod的时候也能杀死线程。

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/param.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/processor.h>
#include <asm/signal.h>
#include <linux/completion.h>
// for DECLARE_COMPLETION()
#include <linux/sched.h>
#include <linux/delay.h>
// mdelay()
#include <linux/kthread.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static DECLARE_COMPLETION(my_completion);
static struct task_struct *task;
int flag = 0;
int my_fuction(void *arg)
{
printk(" in %s()n", __FUNCTION__);
allow_signal(SIGKILL); //使得线程可以接收SIGKILL信号
mdelay(2000);
printk(" my_function complete()n");
printk("should stop: %dn",kthread_should_stop());
while (!signal_pending(current) && !kthread_should_stop()) {//使得线程可以可以被杀死，也可以再rmmod的时候结束
printk(" jiffies is %lun", jiffies);
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
schedule_timeout(HZ * 5);
printk("should stop: %dn",kthread_should_stop());
}
printk("Leaving my_functionn");
flag = 1; //flag很关键！
return 0;
}
static int __init init(void)
{
task = kthread_run(my_fuction,NULL,"my_function");
printk("<1> init wait_for_completion()n");
return 0;
}
static void __exit finish(void)
{
int ret;
if(!flag)
{
if (!IS_ERR(task))
{
int ret = kthread_stop(task);
printk(KERN_INFO "First thread function has stopped ,return %dn", ret);
}
}
printk("task_struct: 0x%x",task);
printk(" Goodbyen");
}
module_init(init);
module_exit(finish);

运行结果（执行kill之后）：

运行结果（rmmod之后）：

说明：程序运行后线程循环执行每隔5个内核 ticks 就答应一次当前的jiffies值。可以通过kthread_stop()来结束，也可以通过kill命令来结束。

程序中使用了flag 变量来控制是否使用 kthread_stop()函数有两个原因：首先，当线程创建成功之后IS_ERR()不能检测出线程是否还在运行，因为此时task是一个正常的地址而不是错误码（后面会说明IS_ERR的原理）；其次，线程不能被杀次两次，如果使用kill命令之后线程已经被杀死，但是在此使用kthread_stop()函数就会出严重问题，因为此时线程已经被杀死，task指向的地址已经无效，struct kthread 也已经不存在，操作此时使用kthread_stop()设置should_stop是没有意义的。同样可以得出结论，当线程结束之后使用kthread_should_stop()来查看线程运行状态也会造成内核异常。

IS_ERR()函数的原理：

#define IS_ERR_VALUE(x) unlikely((x) >= (unsigned long)-MAX_ERRNO)

static inline long IS_ERR(const void *ptr)
{
　　return IS_ERR_VALUE((unsigned long)ptr);
}

内核中的函数常常返回指针，问题是如果出错，也希望能够通过返回的指针体现出来。
所幸的是，内核返回的指针一般是指向页面的边界(4K边界)，即

ptr & 0xfff == 0

这样ptr的值不可能落在（0xfffff000，0xffffffff）之间，而一般内核的出错代码也是一个小负数，在-1000到0之间，转变成unsigned long，正好在（0xfffff000，0xffffffff)之间。因此可以用

(unsigned long)ptr > (unsigned long)-1000L

也就等效于(x) >= (unsigned long)-MAX_ERRNO
其中MAX_ERRNO 为4095

来判断内核函数的返回值是一个有效的指针，还是一个出错代码。

涉及到的任何一个指针,必然有三种情况,一种是有效指针,一种是NULL,空指针,一种是错误指针,或者说无效指针.而所谓的错误指针就是指其已经到达了最后一个page.比如对于32bit的系统来说,内核空间最高地址0xffffffff,那么最后一个page就是指的 0xfffff000~0xffffffff(假设4k一个page).这段地址是被保留的，如果超过这个地址，则肯定是错误的。